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北京時間2021年10月6日下午17:55,諾貝爾獎委員會公佈了化學獎的獲獎名單,本傑明·李斯特(Benjamin List)和大衛·麥克米倫(David MacMillan)因為在 “發展不對稱有機催化”方面做出的卓越貢獻而獲獎。

製備分子是一門困難的藝術。本傑明·李斯特和大衛·麥克米倫因開發了一種精確的分子構建新工具:有機催化而獲得2021年諾貝爾化學獎。這對藥物研究產生了巨大的影響,並使化學變得更加綠色。

許多研究領域和產業都依賴於化學家構建分子的能力,這些分子可以形成彈性和耐久性材料,在電池中儲存能量或抑制疾病的發展。這項工作需要催化劑,催化劑是控制和加速化學反應的物質,不會成為最終產品的一部分。例如,汽車中的催化劑將廢氣中的有毒物質轉化為無害分子。我們的身體中還含有數千種酶形式的催化劑,這些酶可以促進生物化學過程,保證生命活動的正常運轉。

因此,催化劑是化學家的基本工具,但科學家長期以來一直認為,原則上只有兩種型別的催化劑可用:金屬和酶。本傑明·利斯特和大衛·麥克米倫被授予2021年諾貝爾化學獎,因為他們在2000年分別研究出了第三種催化劑。它被稱為不對稱有機催化,建立在有機小分子的基礎上。

諾貝爾化學委員會主席約翰·奧克維斯特(JohanÅqvist)說:“催化的概念既簡單又巧妙,事實上很多人都想知道為什麼我們以前沒有想到它。”

有機催化劑具有穩定的碳原子框架,可以吸附更多的活性化學基團。有機催化劑通常由氧、氮、硫或磷等常見元素組成,這意味著這些催化劑既環保又便宜。

有機催化劑的應用範圍迅速擴大,因為它們能夠進行不對稱催化。當分子被構建時,通常會形成兩種不同的分子,就像我們的手一樣,是彼此的映象。化學家通常只想要其中一種,尤其是在生產藥品時。

自2000年以來,有機催化以驚人的速度發展。Benjamin List和David MacMillan仍然是該領域的領導者,他們已經證明有機催化劑可以用來驅動大量的化學反應。利用這些反應,研究人員現在可以更有效地構建任何東西,從新的藥物到可以在太陽能電池中捕獲光的分子。透過這種方式,有機催化劑正在給人類帶來最大的利益。

參考資訊

https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2021/summary/

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